Osamelé planéty

Astronómovia objavili novú triedu exoplanét veľkosti Jupitera, ktoré osamotene putujú temným vesmírom. Členovia tímu sa domnievajú, že tieto osamotené svety boli pravdepodobne vyvrhnuté z vyvíjajúcich sa planetárnych sústav. Objav sa uskutočnil na základe prehliadky realizovanej astronómami z Japonska a Nového Zélandu v spolupráci s NASA. Skenovanie centra našej Galaxie počas rokov 2006 a 2007 odhalilo dôkazy existencie viac než desiatich voľne sa pohybujúcich planét s hmotnosťou približne porovnateľnou s planétou Jupiter. Tieto izolované telesá označované ako osirelé planéty, sú veľmi ťažko pozorovateľné a dosiaľ neboli odhalené. Tieto novo objavené planéty sa nachádzajú v priemernej vzdialenosti medzi 10 000 a 20 000 svetelných rokov od Zeme. „Hoci existencia voľne „plávajúcich“ planét bola dlho predpokladaná, nakoniec sa ich aj podarilo objaviť, čo prispeje predovšetkým k lepšiemu pochopeniu vzniku planét a k vypracovaniu nových vývojových modelov,“ hovorí Mario Perez, vedecký pracovník programu exoplanét (NASA). Objav predznamenáva možnosť, že môže existovať veľké množstvo osamelých planét s hmotnosťou zrovnateľnou s Jupiterom, ktoré môžu byť čoskoro objavené. Astronómovia odhadujú, že ich môže existovať až dvakrát viac než hviezd. Okrem toho tieto svety môžu byť prinajmenšom podobné planétam obiehajúcim okolo hviezd. V našej Galaxii môže existovať niekoľko stoviek miliárd osamelých planét, ktoré voľne plávajú medzihviezdnym priestorom ako planéty - bezdomovci. „Náš prieskum je niečo ako prieskum verejnej mienky,“ hovorí David Bennett (University of Notre Dame, South Bend), spoluautor objavu. „Preskúmali sme časť našej Galaxie ako vzorku a na základe získaných údajov môžeme odhadnúť celkový počet osamelých planét v našej Galaxii.“ Štúdia vypracovaná tímom astronómov, ktorého vedúcim je Takahiro Sumi (Osaka University, Japosko), bola publikovaná v máji 2011 v časopise Nature. Uskutočnený prieskum nie je zatiaľ schopný odhaliť planéty menšie než Jupiter či Saturn, avšak teórie predpokladajú, že málo hmotné planéty s veľkosťou Zeme budú odvrhnuté od materských hviezd oveľa ľahšie. Z toho vyplýva, že tieto malé planéty budú voľne plávať vesmírom oveľa častejšie než planéty porovnateľné s Jupiterom. Predchádzajúce pozorovania viedli k objavu hŕstky objektov podobných voľne plávajúcim planétam u hviezd vznikajúcich vo hviezdokopách, s hmotnosťami rovnajúcimi sa trojnásobku hmotnosti planéty Jupiter. Vedci sa však domnievajú, že plynné telesá sa formujú skôr v podobe hviezd než planét. Tieto malé slabo žiariace hviezdy, označované ako hnedí trpaslíci, vznikajú v dôsledku zmršťovania oblaku plynu a prachu, ale nemajú dostatok materiálu na to, aby sa v ich vnútru zapálili termojadrové reakcie, čím by začali svietiť ako hviezdy. Predpokladá sa, že najmenší hnedí trpaslíci majú rozmery porovnateľné s veľkými planétami. Naproti tomu je pravdepodobné, že niektoré planéty boli vyvrhnuté z materských planetárnych sústav v čase ich počiatočnej chaotickej fázy gravitačným pôsobením počas tesného priblíženia k iným planétam či k materskej hviezde. Také planéty už neobiehajú okolo žiadnej hviezdy, ale obiehajú okolo stredu našej Galaxie podobne ako Slnko či iné hviezdy. Objav desiatich osamelých planét veľkosti Jupitera podporuje predpokladaný scenár vymrštenia planét, avšak svoju úlohu môže zohrať aj variant samostatného sformovania ako osamelé teleso. „Pokiaľ by sa voľne plávajúce planéty sformovali podobne ako hviezdy, potom by sme očakávali, že počas nášho prieskumu objavíme jednu alebo dve, namiesto pozorovaných desiatich,“ hovorí David Bennett. „Výsledky našej práce vedú k záveru, že planetárne sústavy sú veľmi nestabilné, pričom ich planéty sú často doslova vykopnuté z miesta ich zrodu.“ Pozorovania nemôžu vylúčiť možnosť, že niektoré tieto planéty sa môžu nachádzať na veľmi vzdialených obežných dráhach okolo materských hviezd, avšak iné výskumy naznačujú, že planéty s hmotnosťou Jupitera na tak vzdialených obežných dráhach sú ojedinelé. Prieskum označovaný ako Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) je čiastočne pomenovaný podľa vyhynutého veľkého bezkrídleho vtáka moa, ktorý žil na Novom Zélande. Ďalekohľad s priemerom 1,8 m na Mount John University Observatory (Nový Zéland) bol použitý na pravidelné skenovanie centra našej Galaxie, t.j. oblastí bohatých na hviezdy za účelom zaregistrovania úkazu tzv. gravitační mikrošošovky. Tento jav sa očakáva, keď hviezda alebo planéta prechádza presne pred inou (vzdialenou) hviezdou. Prechádzajúce (inak nepozorovateľné) teleso svojou gravitáciou ovplyvní svetlo vzdialenej hviezdy, čo vedie k jej krátkodobému zjasneniu. Druhá skupina astronómov zameraná na pozorovanie prejavov gravitačných mikrošošoviek s názvom Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) prispela k týmto objavom na základe pozorovaní pomocou 1,3 metrového ďalekohľadu, ktorý sa nachádza v Čile.

RNDr. Zdeněk Komárek